Pozrite si
V priemyselne rozvinutých krajinách obvykle nie je pôdy nazvyš, preto možnosti výstavby veľkoplošných fotovoltaických elektrární na „zelených lúkach“ sú limitované. Tento „Klondike“ už bol, našťastie, patrične zregulovaný aj na Slovensku. Naopak, zelenú dostávajú solárne panely na strechách a iných častiach stavieb.
Zo zeme na strechy a … na okná
Atraktívnym riešením, ktoré by mohlo šetriť aj náklady na inštaláciu, sú fotovoltaické steny a okná. Zaujímavý potenciál by priniesli hlavne pri moderných budovách s presklenými fasádami, ktoré majú podstatne väčšiu plochu ako strechy.
Sú tu však isté „kontraindikácie“. Aby solárny panel absorboval čo najviac slnečného žiarenia, väčšinou má čiernu farbu. Ak FV panely v oknách pohltia veľkú časť slnečného žiarenia, spôsobia v miestnostiach šero. Ak by ale boli dokonale priehľadné, budú mať zas mizernú účinnosť.
Potvrdzujú to aj experimenty spred pár rokov, kde sa inžinieri a vedci snažili nájsť kompromis v podobe solárnych článkov na báze kvantových bodov (quantum dots).
Výskum v roku 2015 priniesol priehľadné FV články na báze kvantových bodov s dvoma verziami filtrov – s adsorbciou svetla 10% (svetlejším) a s 20% (tmavším). Účinnosť? Žiadny dôvod na oslavu! Pri vyššej priehľadnosti bola účinnosť konverzie svetla na elektrinu okolo 1%, pri tmavšom filtri 3%.
Nádejou sú perovskitové články
Zmenu by však mohli priniesť iné fotovoltaické technológie. Nádejne vyzerajú napríklad perovskitové solárne články. Perovskit je obecné označenie pre každý materiál (a budeme o nich ešte nepochybne počuť), ktorý má kryštalickú štruktúru ako kalcium-titánový oxid (CaTiO3), známu ako perovskitová štruktúra.
Už dnes sa účinnosť konverzie perovskitových solárnych článkov blíži k 28% (bez koncentrátorov!), takže právom vzbudzujú pozornosť. Pravda, reč nie je o oknách, ale práve na tie sa zameriava poľský startup Saule Technologies.
Pritom nejde o teoretizovanie v laboratóriách. Tím vývojárov pracuje už od roku 2014 a na konte má už aj prvé inštalácie v reálnych podmienkach a chystá sériovú výrobu.
Za zaujímavým nápadom stojí poľská vedkyňa a podnikateľka Olga Malinkiewicz, ktorá sa tenkovrstvovými perovskitovými FV článkami začala zaoberať už v roku 2013. Táto charizmatická dáma dosiahla pozoruhodný úspech, keď našla spôsob, ako perovskity nanášať naparovaním na polymérovú fóliu.
Korunu výskumu nasadila objavom technológie výroby perovskitových solárnych článkov pomocou atramentovej tlače na plastové fólie. Ekonomika je v tomto prípade rozhodujúca a zaujímavá.
Olga Malinkiewicz v roku 2014 založila spolu s partnermi spomínaný startup Saule Technologies. Jedným z investorov sa stal aj japonský multimilionár Hideo Sawada. V januári 2018 začala firma spolupracovať so švédskou stavebnou spoločnosťou Skanska a rokuje o partnerstve so spoločnosťami z Blízkeho východu.
Poliaci, Švédi a Japonci spoločne
Okrem vývoja technológií a produktov na báze tlačených perovskitových solárnach článkov Saule Technologies pripravuje aj ich výrobu. Na konte už má aj prvé testovacie referencie.
Prvou je Henn-na Hotel v Japonsku, ktorý vlastní práve Hideo Sawada. Saule Technologies tu demonštruje možnosti technológie pomocou zakrivenej steny zloženej zo 72 sklenených perovskitových modulov (viď obrázok vyššie).
Spolupráca s firmou Skanska zas vyústila do nasadenia inovatívnych solárnych panelov na fasáde administratívnej budovy .
Skanska pri inštalácii využila prvé veľkoplošné perovskitové solárne panely od Saule Technologies vo svojej poľskej centrále vo Varšave. Na administratívnej budove Skanska’s Spark testuje panel o rozmeroch 1,3 x 0,9 m, obsahujúci 52 fotovoltaických modulov.
Nuž, technológiu treba otestovať aj z hľadiska inštalácie. A ako je to s účinnosťou? Iste, aj panely od Saule Technologies majú tak trochu „syndróm žalúzie“, ale zároveň prepúšťajú dosť svetla. To tienenie by pri nasadení na južných stranách fasád mohlo byť v lete dokonca výhodou.
Agata Kukwa zo Saule Technologies uviedla, že panely v súčasnosti dosahujú účinnosť okolo 10%. To nie je zlé, vzhľadom na cenu, ktorá by sa mala spočiatku hýbať na úrovni asi 50 EUR/m2. Predstavuje to prepočítané náklady za elektrickú energiu vo výške 0,05 EUR / kWh, čo je výborné.
Pri takýchto nákladoch by úradné obštrukcie pri získavaní dotácií na „zelenú energiu“ strácali zmysel. Aj keď platí otcovská múdrosť: „Keď dávajú, treba brať. Keď bijú, treba utekať.“
Firma však dúfa, že sa účinnosť v budúcnosti podarí zvýšiť až na 13-15%, čo atraktivitu riešenia ešte zvýši. Saule Technologies chce skúšobnú sériovú výrobu rozbehnúť ešte do konca roku 2019. Finálny produkt by mal byť k dispozícii v roku 2021.
Ak všetko pôjde podľa plánu, možno sa čoskoro dočkáme popri pasívnych domoch aj tých aktívnych. Takých, ktoré z prostredia získajú viac energie, než samé spotrebujú.
Zdroj